## ALAT DETEKSI KANDUNGAN GAS CO DAN NO2 VIA SMS
Yudhi 1 , Aan Febriansyah 2
Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung Kawasan Industri AirKantung Sungailiat Bangka Belitung Yudhijais@gmail.com

## Abstract
Increasing  the  amount  of  air  pollution  that  causes  global warming  and  the  lack  of  attention  to harmful  gases  such  as  CO  and  NO2  can  have  negative  effects  on  health  can  even  cause  death  if  it  is ignored by those who breathe it. And one of the most popular communications media today is mobile. Therefore, it is necessary to create a tool that can monitor air quality levels and by utilizing advances in technology monitoring system can be seen from a far via SMS. In this paper, we use the type ATmega AVR  microcontroller  unit  16  as  a  control  center  and  a  GSM  modem  as  a  network  system  that  handles communication between the microcontroller to the network using the SMS application. In addition, the system  uses  the  C  language  as  the  configuration  between  the  microcontroller  and  mobile  network systems. Air pollution levels were measured with gas sensor MQ-7 that serves to measure levels of CO and MQ-5 to measure NO2 levels. The test  results of  sensor calibration and sensor  MQ-5  MQ-7  which issued  the  ADC  output  is  changed  by  using  the  formula  provisions  ppm  ADC  becomes  a  value  in accordance with the standards set by ISPU (Air Pollution Standards Index).
Keyword: SMS Application, Modem GSM, ATmega16, Sensor MQ-5, Sensor MQ-7, Standard ISPU

## Abstrak
Peningkatan  jumlah  polusi  udara  yang  menyebabkan  pemanasan  global  dan  kurangnya perhatian  terhadap  gas-gas  berbahaya  seperti  CO  dan  NO2  dapat  memberikan  dampak  yang  negatef bagi  kesehatan  bahkan  dapat  menyebabkan  kematian  jika  itu  diabaikan  oleh  orang-orang  yang menghirupnya. Dan salah satu media komunikasi yang popular saat ini adalah handphone. Oleh karena itu,  perlu  dirancang  sebuah  alat  yang  dapat  memantau  tingkat  kualitas  udara  yang  dengan memanfaatkan kemajuan teknologi sistem monitoring  ini dapat diketahui dari jauh melalui SMS.  Dalam alat ini, digunakan mikrokontroler AVR tipe ATmega 16 sebagai unit pusat control dan sebuah modem GSM sebagai sistem jaringan yang menghubungkan komunikasi antara mikrokontroler dengan jaringan menggunakan  aplikasi  SMS.  Selain  itu,  sistem  ini  menggunakan  bahasa  C  sebagai  konfigurasi  antara mikrokontroler  dan  sistem  jaringan  handphone.  Tingkat  polus  iudara  diukur  dengan  sensor  gas  MQ-7 yang  berfungsi  untuk  mengukur  kadar  CO  dan  MQ-5  untuk  mengukur  kadar  NO2.  Pengujian  hasil dilakukan dengan cara pengukuran sensor MQ-5 dan sensor MQ-7 yang mengeluarkan output ADC lalu diubah  dengan  menggunakan  rumus  ketentuan  ADC  menjadi  nilai  satuan  ppm  sesuai  dengan  standar yang ditetapkan oleh ISPU (Indeks Standar Pencemaran Udara).
Kata Kunci : Aplikasi SMS,  Modem GSM, Atmega16, Sensor MQ-5, Sensor MQ-7, Standar ISPU

## 1. PENDAHULUAN
Pencemaran  udara  adalah  suatu  kondisi  dimana  kualitas  udara  menjadi  rusak  dan  terkontaminasi oleh  zat-zat,  baik  yang  tidak  berbahaya  maupun  yang  membahayakan  kesehatan  tubuh  manusia. Pencemaran  udara  biasanya  terjadi  di  kota-kota  besar  dan  juga  daerah  padat  industri  yang menghasilkan gas-gas yang mengandung zat di atas batas kewajaran. Makin sempitnya lahan hijau atau pepohonan  di  suatu  daerah  juga  dapat  memperburuk  kualitas  udara  di  tempat  tersebut.  Semakin banyak  kendaraan  bermotor  dan  alat-alat  industri  yang  mengeluarkan  gas  yang  mencemarkan lingkungan  akan  semakin  parah  pula  pencemaran  udara  yang  terjadi  di  kawasan  tersebut.  Untuk  itu diperlukan  peran  serta  pemerintah,  pengusaha,  dan  masyarakat  untuk  dapat  menyelesaikan permasalahan  pencemaran  udara  yang  terjadi.  Adapun  gas-gas  pencemar  udara  utama  adalah  gas  CO dan NO2, gas CO atau karbon monoksida adalah gas yang bersifat membunuh makhluk hidup termasuk
manusia.  Gas  CO  ini  mengganggu  pengikatan  oksigen  pada  darah  karena  CO  lebih  mudah  terikat  oleh darah  dibandingkan  dengan  oksigen  dan  gas-gas  lainnya.  Pada  kasus  daerah  yang  tercemar  karbon monoksida dalam kadar 70% hingga 80% dapat menyebabkan kematian pada orang. Kemudian gas NO2 dihasilkan  oleh  asap  bahan  bakar  minyak  yang  mengandung  berbahan  sulfur,  pembakaran  limbah pertanahan,  dan  proses  dalam  industri.  Dapat  menimbulkan  gangguan  pada  saluran  pernapasan  dari mulai  yang  ringan  hingga  yang  berat.  Gas  CO  dan  NO2  ini  tidak  berbau  dan  tidak  dapat  dilihat,  oleh karena itu manusia dan makhluk hidup lainnya tidak dapat mengetahuinya jika gas-gas tersebut ada di sekitarnya. Manusia bisa tahu jika sudah merasakan dampaknya. Untuk menghindari hal itu maka dibuat tugas  akhir  untuk  mendeteksi  dan  memantau  keberadaan  gas  CO  dan  NO2  di  dalam  udara  dan  akan disimpan  setiap  detik  perubahan  data  yang  dideteksi  oleh  sensor-sensor  pada  alat  deteksi  kandungan gas  CO  dan  NO2  via  sms,  sehingga  diperoleh  data  keberadaan  gas  yang  terdeteksi  setiap  detik  untuk dapat diolah dan ditampilkan sebagai informasi[1].

## 2. METODE PENELITIAN
2.1 . Flow Chart Pembuatan Alat
Pelaksanaan pembuatan proyek akhir kami tergambarkan pada flowchart Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Flow Chart Metode Pelaksanaan
Mulai Pengumpulan data Perancangan hardware Pembuatan hardware dan software
Apakah sesuai dengan yang diharapkan?
Pembuatan Laporan Selesai
Dari gambar di atas dapat dijelaskan metode penilitian proyek akhir ini meliputi beberapa data:

## 2.2  Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  berfungsi  untuk  mendapatkan  daftar  peralatan  dan  komponen  apa  saja yang  digunakan  dalam  pembuatan  proyek  akhir  ini.  Selain  itu  juga  untuk  mengetahui  prinsip  kerja penggunaan LCD dan penggunaan modul GSM wavecom . Pada  studi ini didapatkan data  dari internet , referensi  dari  buku-buku  yang  menunjang  materi  tugas  akhir  serta  bimbingan  dosen  dan  instruktur Polman  Negeri  Bangka  Belitung.  Berikut  ini  adalah  metode  pengumpulan  data  secara  primer  dan sekunder tersebut yaitu:
1.   Pengumpulan data secara primer adalah pengumpulan data yang sumber datanya diperoleh secara langsung  dari  narasumber.  Contoh  pengumpulan  data  primer  yang  dilakukan  adalah  bimbingan. Bimbingan dari dosen pembimbing sangat dibutuhkan karena tugas dari dosen pembimbing adalah mengarahkan,  membantu  serta  memberi  materi.  Pengumpulan  data  dari  bimbingan  berupa prosedur penggunaan, pembuatan program, dan pembuatan tampilan aplikasi serta perancangan dan pembuatan program.
2.   Pengumpulan  data  secara  sekunder  adalah  pengumpulan  data  yang  sumber  datanya  diperoleh secara  tidak  langsung  dari  narasumber.  Contoh  pengumpulan  data  secara  sekunder  yaitu  studi literatur . Studi literatur sangat diperlukan untuk menunjang pembuatan program alat ini, data dari berbagai  sumber  yang  terkait  dengan  program  ini  didapat  melalui internet dan  diambil  dari berbagai  macam  buku  yang  berhubungan  dengan  dasar  teori  materi  yang  dibuat  yaitu pengambilan data tentang tata cara penggunaan modul GSM wavecom.
2.3  Perancangan Hardware
Perancangan hardware bertujuan agar alat ini dapat mencapai target yang diinginkan dan semua sistem alat dapat bekerja dengan baik. Setelah perancangan hardware selesai, maka langkah selanjutnya adalah  perancangan software alat . Pada  tahap  perancangan software ini  bertujuan  untuk mempermudah sistem kontrol alat.
2.4  Pembuatan Hardware dan Software alat
Setelah rancangan sistem kontrol alat dirancang maka rancangan tersebut dibuat sesuai dengan rancangan yang telah dirancang sebelumnya. Pada tahapan ini ada beberapa hal yang dilakukan yaitu:
a) Merakit konstruksi alat.
b) Pembuatan rangkaian dan pemasangan Liquid Crystal Display ( LCD ).
c) Pemasangan keypad 4x4.
d) Membuat rangkaian dan pemasangan sistem minimum ATMega16.
e) Membuat rangkaian dan pemasangan modul sensor MQ-7 danMQ-5.
f) Pemasangan modul GSM wavecom.
Setelah hardware dibuat maka langkah selanjutnya adalah pembuatan software . Pada langkah ini pembuatan software dilakukan dengan menggunakan software CodevisionAVR .

## 2.5  Uji Coba
Proses uji coba dilakukan sebagai tolak ukur berhasil atau tidaknya alat deteksi kandungan gas CO dan NO2 dengan Mikrokontroler dan Modem GSM yang dibuat. Dengan begitu, kita dapat mengevaluasi sistem  kerja  dari  alat.  Apabila  sistem  kerja  alat  tidak  sesuai  dengan  yang  diinginkan,  maka  kembali  ke proses perancangan hardware dan software untuk perbaikan sistem kerja pada alat.
Di bawah ini beberapa percobaan yang dilakukan pada pembuatan alat ini :
a) Komunikasi antara Handphone ke alat menggunakan modul GSM wavecom.
b) Komunikasi antara Mikrokontroler kealat.
c) Komunikasi keypad 4x4 dan LCD ke Mikrokontroler.

## 3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 3.1. Pengujian Sistem Minimum ATMega16
Pengujian  rangkaian  mikrokontroler  ATMega16  dilakukan  dengan  memberikan  program sederhana. Program sederhana dibuat untuk melakukan pengukuran tegangan tiap-tiap pin dengan cara memberi logic 0 ( low ) dan logic 1 ( high ). Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroler tersebut
bekerja,  maka  digunakan LED sebagai  indikator.  Berikut  ini  adalah  blok  diagram  untuk  pengukuran Active High dan Active Low tiap-tiap pin pada port mikrokontroler ATMega16. Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Active High Mikrokontroler PIN PORT ATMega16 A B C D High High High High Kondisi led 0 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,85 V Nyala 1 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,78 V Nyala 2 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,85 V Nyala 3 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,85 V Nyala 4 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,85 V Nyala 5 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,85 V Nyala 6 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,85 V Nyala 7 4,86 V 4,8 V 4,85 V 4,85 V Nyala
* Sumber: Hasil pengukuran
Pengujian  selanjutnya  sama  seperti  sebelumnya,  yakni  untuk  mengetahui  tegangan  keluar mikrokontroler. Namun pengujian ini dilakukan dengan cara mengubah output value setiap port menjadi 0 ( low ). Setelah program di unduh, kemudian dilakukan pengukuran dengan multitester digital . Output masing-masing port dihubungkan dengan kaki positif pada avometer dan kaki negatif pada multitester dihubungkan  pada ground .  Berikut  adalah  program  sederhana  untuk  pengukuran Active  Low pada mikrokontroler ATMega16.
Dari pengujian yang telah dilakukan maka nilai ADC yang didapatkan oleh sensor MQ-7 yaitu nilai minimum ADC sensor adalah 300 dan nilai maksimum ADC sensor adalah 496 dari ketiga sumber asap yang  telah  duji  dan  tiga  jarak  yang  telah  diukur.  Tabel  3.2  menunjukkan  hasil  pengujian  sensor  MQ-7 dengan tiga sumber.
Tabel 3.2 Nilai ADC hasil pengujian sensor MQ-7
. * Sumber : Hasil pengukuran

## 4. SIMPULAN
Dari hasil analisa dan pengujian yang dilakukan maka dapat diambil kesimpulan bahwa:
1. Ketika indoor atau  berada  pada  satu  ruangan,  alat  dapat  berfungsi  secara  maksimal  karena dapat mendeteksi gas yang ada didalamnya dengan akurat.
2. Ketika outdoor atau pada luar ruangan, alat masih dapat mendeteksi gas apabila gas yang ada disekitarnya telah menyelimuti tebal dengan jarak deteksi maksimal kurang dari 1m.
3. Pengontrolan  alat  ini  menggunakan  Mikrokontroler  dan  jaringan  GSM  dengan  aplikasi  SMS dalam pengoperasiannya.
Jarak Sumber Sensor MQ-7 Nilai ADC Minimum Nilai ADC Maksimum Jarak 1,5 Meter Asap rokok 300 302 Asap motor 323 329 Asap Obat nyamuk 300 302 Jarak 1 Meter Asap rokok 300 302 Asap motor 327 340 Asap Obat nyamuk 300 302 Sumber asap mengenai sensor Asap rokok 382 410 Asap motor 360 475 Asap Obat nyamuk 460 496
4. Alat  ini  dapat  menampilkan  kadar  gas  CO  dan  NO2  secara  real  time  sesuai  dengan  kadar  gas yang dideteksi dan dapat mengkoneksikan Mikrokontroler dan aplikasi SMS secara bersamaan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Cristo tjahjadi, Karakteristik dan Dampak SO2, CO2, dan NO2 [online], diakses pada 29 Juli 2016, Available: http://airveronmental.blogspot.co.id.
[2]. Gerai cerdas, sensor MQ-7[online], diakses pada 29 Juli 2016, Available: http://www.geraicerdas.com.
[3]. Gerai cerdas, sensor MQ-5[online], diakses pada 29 Juli 2016, Available: http://www.geraicerdas.com.
[4]. Saryan  Khan,  Spesifikasi  ATMega16  [Online],  diakses  pada  20  Juni  2016,  Available: http://pintaberilmu-saryan.blogspot.com/2012/10/spesifikasi-atmega16.html.
[5]. Golek  Sangu,  Sistem  minimum  ATmega16  [Online],  diakses  pada  20  Juni  2016,  Available: https://kurangsangu.wordpress.com/2011/04/19/sistem-minimum-atmega16/.
[6]. John Myers, Liquid Crystal Display in Industrial Systems , Bandung, 2002.
[7]. Matrik  keypad  4x4, keypad [online],  diakses  pada  29  Juli  2016,  Available  :  http://elektronika- dasar.web.id
[8]. Festo, Relay [Online], diakses pada 24 Juni 2016, Available : http://www.festodidactic.com.
[9]. Agam  Zulpadli  Pratama,  Modem  GSM wavecom [online],  diakses  pada  29  Juli  2016,  Available  : http://fungsimodemwavecom.blogspot.co.id/
[10]. Skema Rangkaian PCB, skematik power supply [online], diakses pada 15 Agustus 2016, Available : http://skemarangkaianpcb.com